全自动卷取机

Automatic wind up machine

刘鑫传，刘东辉

（大连橡胶塑料机械股份有限公司，辽宁　大连　116039）

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全自动卷取机

Automatic wind up machine

刘鑫传，刘东辉

（大连橡胶塑料机械股份有限公司，辽宁大连116039）

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本文通过卷曲形式、恒张力控制、偏摆、设备及人身安全等结构特点及卷取机线速度、自动切割装置、卷取辊装置等设计要点，介绍了本公司自主研发设计的全自动卷取机的先进性。

全自动卷取机；结构特点；恒张力控制；摆偏

此台全自动卷取机是我公司经过吸收国外先进技术与自主研究开发设计而成，本装置具备先进卷取机的各项功能，接近当代国际一流技术水平。本装置集恒张力控制、自动纠偏、错位收卷、牵引、展平、卷取、自动上卷、自动切割、液压卸卷、自动计长等多项功能于一体，并附有辅助中心卷取装置和安全保护装置（如图1）。

本卷取机可为吹膜机组配套，也可作为通用部件为任何薄膜机组配套，是薄膜生产中十分重要、关键的部分。收卷是否平整、端面是否整齐，直接影响到下道工序的质量，也是衡量整个机组技术水准的一个重要考核指标。

1　主要参数

结构简介：

下牵引电机功率2.2 kW

卷取电机功率2.2 kW

转位电机功率0.18 kW

中心辅助电机功率1.5 kW

牵引辊工作范围Φ200×860

卷取辊工作范围Φ345×860

气涨轴工作范围Φ106×940

卷取线速度3.33～33.3 m/min

最大满卷直径Φ1 500 mm

收卷偏摆最大振幅±7 mm

2　结构特点

2.1卷取形式

表面摩擦卷取带中心辅助卷取。中心辅助卷取的设计可实现难摩擦卷的材料（表面非常光滑）的卷取，设置中心辅助卷取装置的目的：在收卷一开始，通过离合器，使动力直接传递给气胀轴。使气涨轴靠自身的力矩卷取薄膜，提高入卷的质量，在以后的卷取中，气涨轴不仅自身具由转动的扭矩，而且还有摩擦辊的动力协助，其收卷的可靠性和质量是完全有保证的。中心辅助卷取装置的设计使卷取机适应任何薄膜的卷取。

图1　全自动卷取机

2.2恒张力控制

整条吹膜线以上牵引为主速度，为保证恒张力控制，上、下牵引之间有一张力轴承，针对不同薄膜设定不同张力后，张力轴承检测张力大小模拟量输出给下牵引电机变频器，控制电机升降速。下牵引电机与卷取电机之间有一张力浮动辊装置，气缸与直线传感器相配合，调整气缸的减压阀设定压力，保证薄膜的张力，若张力发生变化，浮动辊转动，直线传感器检测到变化给卷取电机变频器信号，控制卷取电机升降速。中心辅助卷取电机转速由角位移传感器控制，由于随着膜卷的涨大，中心辅助电机转速变小、力矩变大，通过一套伺服控制系统达到力矩的精确控制。

2.3具有偏摆功能

由于本机为生产重包装树脂配套，决定薄膜为筒状直接折叠卷取，不分剖（ 若分剖仅需自动纠偏，不需要错位收卷），由于薄膜很厚（0.16～0.20 mm），若整齐折叠收卷边缘很厚，容易压伤边缘。所以要求薄膜错位收卷，本机配备的纠偏器可实现此功能，振幅在0～7 mm内无级可调，周期可在1～5 min内无级可调。充分满足错位收卷或整齐收卷的需要。

2.4大部分动作可实现自动化

除卷前人工将气涨轴放入电动葫芦的挂钩内，再电动控制电动葫芦将气涨轴放入上卷臂内。卷到要求直径（长度）后手动控制液压卸卷。其它的动作都可依靠气动或电动实现，如：自动换卷、自动切割、自动纠偏、自动计长。

2.5卷取机的设计充分考虑了设备和人身的安全

为保护设备的运行正常与安全，原则上当一个动作结束得到确认后，下一个动作才开始运行。为防止卸卷臂卸卷后忘记返回，而膜卷卷好退出，引发事故，设有电机连锁：接近开关与机械挡板。卸卷臂不返回，接近开关不得信号，不允许膜卷退出；一旦接近开关损坏，膜卷推出，有机械挡板作用，将膜卷限制在轨道上，不能落下，避免引发事故。电机安装在墙板外侧，为了安全与美观，墙板安有罩子，可将电气控制元件与气动控制元件放在罩子内。设备安有急停开关，一旦发生冲突事件，可紧急停车。

2.6电气控制系统

采用奥地利贝加莱工业电子有限公司电控系统，采用人机界面，重要参数可在触摸屏上显示，如：卷取速度、设定长度、卷取长度、各处张力大小等。发生故障时，不仅报警而且显示发生故障的时间、位置及内容，本电控达到国际先进水平。

3　设计要点

3.1卷取机线速度

本台卷取机线速度3.33～33.3 m/min，满足不同制品的需求，为保证精确变速，电机全部采用变频电机，保证变速的精确性与稳定性。

3.2自动切割装置

切刀由气动无杆气缸驱动，自动切割，速度可达1 m/s，切割方便快速。

3.3下牵引装置

下牵引由钢辊和胶辊组成，钢辊由电机带动，提供牵引力，胶辊由气缸驱动，压在钢辊上，提供必要的摩擦力，为使薄膜卷取后温度不高于室温5℃，钢辊采用内冷却结构，工作时可通冷却水，进一步冷却薄膜，满足薄膜温度要求。

3.4卷取辊装置

作为主卷取的表面摩擦卷取，卷取胶辊开螺线槽，实现薄膜的展平，增大摩擦力，避免上卷打滑，并设计一转位辊装置。转位辊由转位电机驱动，由接近开关设定两个停止位，原始位和切割位，正常工作时转位辊位于原始位，当计长结束后，蜂鸣器工作，提示操作人员准备卸卷。同时转位电机运转，带动转位辊运行到切割位，接近开关工作，转位电机停止运转，转位辊停在切割位，转位辊将薄膜挑起利于切割。上卷装置将备用气涨轴送至切割位后，转位压辊、上卷臂卷取辊将气涨轴夹住。切刀工作，压杆将卷好的膜卷推至卸卷臂，手动控制液压卸卷，薄膜在转位压辊、上卷臂卷取辊处进行预卷取，待压杆返回后，转位电机再次运行，上卷臂气缸运行，带动气涨轴进入压杆进行正常卷取。

3.5关键配套件

本台卷取机关键件采用进口控制元件，确保8 000 h/年的工作运行时间。为保证设备的先进性，可靠性，关键件采用进口件优质产品，如电机减速机采用德国NORD产品，气动元件采用德国FESTO产品，张力轴承采用美国DOVER产品，纠偏器采用德国E+L，完全使用吹膜设备连续工作的特点。

（XS-05）

国内首个轮胎花纹专利数据库运营

2014年11月17日，记者从橡胶谷集团有限公司了解到，该公司与国家知识产权出版社开发的国内首个轮胎花纹数据库开始运营，开启了橡胶行业大数据应用先河。这个数据库能够实现外观、设计，特别是在轮胎领域的外观设计的检索。轻点鼠标，便可知企业生产的轮胎花纹是否侵权。目前，我国已经成为世界轮胎第一生产大国，但随之而来的轮胎花纹外观专利侵权问题也日益严重。国外著名轮胎公司控告我国轮胎花纹外观专利侵权的案件已经屡见不鲜，国际上轮胎的大公司、跨国企业已经将外观专利作为打压竞争对手的常用手段，对我国轮胎企业频频发难。轮胎花纹外观设计专利数据库是一项用于轮胎花纹外观专利的查新、侵权检索，规避潜在专利侵权风险的专题数据库。该库包含中国、日本、韩国、美国、欧洲共同体共计8万件轮胎花纹方面的外观专利，共计52万张图片，并会定期更新，最新公开、最新授权的专利都体现在数据库当中。橡胶谷知识产权有限公司总经理封红雨向记者介绍，整个轮胎花纹数据库利用了两个核心技术，一个是搜索引擎，一个是图象对比。这两个技术不仅仅提供外观设计的检索，而且通过后端大数据的运算，智能化的将系统认为相似度最高的图片展现在最前面的位置上，还能够通过大数据的计算，提供相似度的数据。例如侵权到底是八成、九成？还是一成、两成？相似度在80～90还是在20～30？通过智能化的运算，后台大数据的积累，系统自动推荐出数据，并进行智能化的筛选，有效地保证轮胎花纹的设计者和相应的律师评测研发的成果在国外是不是有可能构成侵权。据了解，数据库收录了国际上主要国家的轮胎的数据，并实时更新，企业可以通过数据库了解业态的发展状况，通过数据库的检索，了解最新的专利公开公告的情况，特别是在轮胎的花纹领域，有哪些新的专利被公开了，被授权了。既可以避免侵权，也可以了解轮胎领域最新的新技术的进展，企业还可以以这个数据库确定自己的研发方向。

摘编自《中国化工报》

（XS-02）

TQ330.66

1009-797X（2015）01-0035-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2015.01.007

刘鑫传（1981-），男，2004年毕业于沈阳化工学院，主要从事橡胶塑料机械的研发设计工作。

2014-04-03